Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Tantals "Heute"


von Harry (Gast)


Lesenswert?

Hallo Leute,

ich entwickle seit über einer Dekade beruflich Elektronik.
Früher Serienprodukte für die Industrie, heute sehr Erfolgreich in einem 
kleinen F&E Trupp Prototypen und Machbarkeitsstudien.

In meinem Früheren Job gehörte auch dazu, Elektronik als Dienstleistung 
anderer zu "Debuggen" - das war so die Zeit wo auf RoHS umgestellt 
wurde. Da kann ich mich noch an Fälle erinnern, in dem "einfach" das 
Lötprofil und die Lötpaste getauscht wurde und dann... nach nicht 
reproduzierbarer Laufzeit der Baugruppe (100 - 5.000) Betriebsstunden 
machte es Peng und die Tantals explodierten ohne Vorankündigung. Nach 
langer (gut ein halbes Jahr) suche mit dem Hersteller der Tantals wurde 
dann festgestellt, das die Tantals, die eigentlich Bleifrei waren eine 
Erhöhung der Lötpeaktemperatur um 30 Grad nicht aushielten...

Dann gab es da noch schlechte Designes, die beim ersten Einschaltpeak / 
beim ersten Auftreten eines Ripples sich ihrer Tantals erledigten. -> 
Schönes Beispiel hierbei: Ein Kunde bat um Hilfe weil Ihm seine Tantals 
beim Abschalten Starben. Eine genaue Analyse ergab, das es eine Crowbar 
gab, die nicht nur bei Überspannung, sondern auch bei Unterspannung 
(welche nunmal auch beim Abschalten auftritt) aktiviert wurde. ;-)

Ich hab da mal einen Tollen Spruch von einem "Alt-Ingeneur" gehört, der 
wirklich passend ist: Tantals sind wie Säuferlebern -> Gerne Voll und 
wenn möglich auf gleichem Pegel :-P

Kurzum all diese Ereignisse in meiner Vergangenheit prägten mich -> Mach 
um Tantals einen Bogen!

Klar sind mir die HF-Eigenschaften von Tantals bekannt, aber bislang 
habe ich noch keine Designes gemacht, in denen ich diese Eigenschaften 
brauchte.

Auch lies mich das Auftauchen von Hochkapazitiven MLCC Kerkos die heute 
locker die 100µF - 330µF schaffen das wegrationalisieren von Tantals 
locker wegstecken. - Und wenn ich doch mal etwas mehr Kapazität brauche, 
dann hallt low ESR Elkos...

Kürzlich hatte ich die Möglichkeit einige embedded PC-Mainboards 
verschiedener Serien von Fujitzu zu sehen, und auch da konnte ich 
nirgends mehr Tantals erblicken - (Mein Acer Laptop besteht subjektiv 
Betrachtet zu 25% seines Volumens auch den gelben und schwarten 
Klötzchen - spielt aber natürlich in einer ganz anderen Preislieger).

Zur Info: meine Systeme sind zumal große digitale Systeme mit vielen 
FPGA, DSP und Prozessoren mit dutzenden Amperes Phasenströmen bei denen 
es in erster linie nicht auf Kostenoptimierung sondern auf Funktion 
ankommt.

Meine Schlussfolgerung wäre jetzt, wenn es auf lange Haltbarkeit und 
Funktion ankommt (ohne HF Anwendungen), dann ist die Wahl weg von 
Tantals sinvoll - ist jedoch auf den Preis zu optimiern, dann sind 
Tantals zu bevorzugen.

Stimmt das?
Könnt Ihr da etwas aus euren Erfahrungen berichten?

von Jens (Gast)


Lesenswert?

Hallo Harry,

ich habe in einer F&E-Abteilung für Medizintechnik gearbeitet. In den 
Checklisten für die Freigabe der Elektronik-Designs gab es für Tantals 
extra den Punkt: "Schaltung verwendet keine Tantal-Kondensatoren".

Bei der Vermeidung von Tantals bist Du also nicht allein :-)

LG
Jens

von ... (Gast)


Lesenswert?

Nachdem mir ein Tantal Elko richtig mit offener Flamme abgebrannt ist, 
verwende ich auch nur noch MLCC Kerkos. Allerdings war das nicht die 
Schuld des Tantal Elkos sondern die vom Bestücker. Der hatte den falsch 
herum bestückt. :-)
Bei MLCC Kerkos ist halt nur zu beachten, dass die Kapazität sinkt, wenn 
die angelegte Spannung steigt. Also ich nehm da vorsorglich welche für 
25V, auch wenn sie nur 5V Spannung abbekommen.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


Lesenswert?

Dank moderner Spannungsregler und der Notwendigkeit, aus EMV-Gründen 
Multilayer PCBs zu verwenden, sind Tantalelkos glücklicherweise bis auf 
ganz wenige Spezialeinsätze obsolet geworden. Keramik macht´s.

von RTFM (Gast)


Lesenswert?

Tantals sind auch wegen der zweifelhaften Rohstoffgewinnung abzulehnen

von Harry (Gast)


Lesenswert?

Na wunderbar,

dann bin ich ja nicht alleine.

RTFM schrieb:
> Tantals sind auch wegen der zweifelhaften Rohstoffgewinnung abzulehnen

Danke für diesen Punkt!

von Soul E. (Gast)


Lesenswert?

Jens schrieb:

> ich habe in einer F&E-Abteilung für Medizintechnik gearbeitet. In den
> Checklisten für die Freigabe der Elektronik-Designs gab es für Tantals
> extra den Punkt: "Schaltung verwendet keine Tantal-Kondensatoren".

Im Automobilbereich sieht es ähnlich aus. Manche Kunden erlauben 
Tantals, wenn der Strom begrenzt ist (z.B. am Ausgang eines kleinen 
50mA-LDO. Ansonsten sind die Dinger ausgestorben.

Es gab zu viele Fälle von rapider Korrosion. Auch wenn dank 
selbstverlöschender Kunststoffgehäuse kein Auto abbrennt, der Qualm und 
der Schrecken für den Fahrer reicht für den Imageschaden.

von Rainer U. (r-u)


Lesenswert?

Jetzt mach ich mir Sorgen - ich habe einen recht großen Tantal parallel 
zu einem 1S LiPo - aber zu heiß gelötet oder verpolt hab ich ihn 
natürlich nicht -was könnte passieren?

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


Lesenswert?

Rainer Unsinn schrieb:
> ich habe einen recht großen Tantal parallel
> zu einem 1S LiPo - aber zu heiß gelötet oder verpolt hab ich ihn
> natürlich nicht -was könnte passieren?

Im Fall einer ruckartigen Entladung oder Ladung könnten die Tantals sich 
und das umliegende Material zerlegen. Direkt an einer niederohmigen 
Quelle sollte man Tantals ohnehin nicht betreiben, da die Stoßströme 
beim Anschalten der Quelle an die Tantals sehr heftig sein können. 
Solange Akku und Tantals immer verbunden sind, ist die 
Wahrscheinlichkeit eines Schadens gering. Wenn der Akku jedoch 
tiefentladen ist und das Ladegerät mit genug Power angeklemmt wird, 
machen die Tantals unter Umständen dicke Backen.

von operator (Gast)


Lesenswert?

Hallo Harry, mach ich genauso.
Es wurde eigentlich schon alles gesagt, zusammenfassend:
- Tantal zu heikel
- Rohstoffgewinnung fraglich
- Kerkos: Spannung zu Kapazitätsverlauf beachten. Ich nehm immer 50V, 
dann hab ich meist auch etwa den realen wert wie er im Schema steht (bei 
5V/3.3V Schaltungen)

von Rainer U. (r-u)


Lesenswert?

Knut Ballhause schrieb:
> Im Fall einer ruckartigen Entladung oder Ladung könnten die Tantals sich
> und das umliegende Material zerlegen.

Na tolle Wurst: Für die "Ruckartige Entladung" brauche ich den ja 
gerade, damit er bei einer kurzen Lastspitze einspringt und die Spannung 
nicht so stark einbricht. Also der Akku wird über ein Kabel angesteckt 
(Modellflugzeug) und niemals tiefenentladen.

von Jörg E. (jackfritt)


Lesenswert?

Sehr gut. Dann kann ich die ja alle ohne schlechtes Gewissen entsorgen.
Die obigen Fragen habe ich mir auch schon öfter gestellt.
Ich bin in den letzen 10 Jahren auch keinem mehr auf Platinen begegnet.

Sollte ich mal einen in alten Schaltungen finden kann ich diesen einfach 
gegen Elko's tauschen? Solange kein Spezialfall vorliegt?

von wendelsberg (Gast)


Lesenswert?

soul eye schrieb:
> Es gab zu viele Fälle von rapider Korrosion. Auch wenn dank
> selbstverlöschender Kunststoffgehäuse kein Auto abbrennt, der Qualm und
> der Schrecken für den Fahrer reicht für den Imageschaden.

Mal ganz abgesehen von den 1500-2500 EUR, die dann das neue Steuergeraet 
kostet.

wendelsberg

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@RTFM (Gast)

>Tantals sind auch wegen der zweifelhaften Rohstoffgewinnung abzulehnen

Mal mal sehen, ob die Kupfergewinnung, allen voran in Chile, sooo viele 
besser ist. Was da an Schlacke übrig bleibt, ist keine Muttererde. OK, 
Chile finanziert damit seinen Staatshaushalt und keinen Bürgerkrieg, 
aber schön ist auch was anderes.

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Ich bin auch dabei, Tantals rauszuschmeißen. Aber auch Elkos bis 
22µF/25V ersetze ich durch Keramik (X7R). Die Keramik mit kleinem 
Temperaturbereich nehme ich nicht.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


Lesenswert?

Rainer Unsinn schrieb:
> Also der Akku wird über ein Kabel angesteckt
> (Modellflugzeug) und niemals tiefenentladen.

Wenn die Tantals auf der Platine sitzen und der Akku angesteckt wird, 
hast Du eine Zeitbombe gebaut. Der Stromstoß aus dem Akku in den 
entladenen Tantal kann zur Feuerfalle werden. Es gibt einige 
Spezialtantals (Polymer), die dieses Verhalten nicht haben und trotzdem 
extrem niederohmig sind. Vielleicht solltest Du soetwas in Dein Flugzeug 
bauen. Oder aber eine Latte von X7R-Kondensatoren (bspw. 10x 22µF/16V), 
wenn dafür Platz ist.

von 6A66 (Gast)


Lesenswert?

Harry schrieb:
> dann bin ich ja nicht alleine.
>
> RTFM schrieb:
>> Tantals sind auch wegen der zweifelhaften Rohstoffgewinnung abzulehnen
>
> Danke für diesen Punkt!

Mach drei draus :)
Ich mache seit über 20Jahren einen Bogen um Tantal ndchdem es in einem 
hochvolumigen Consumerprodukt zu "Hitzeentwicklung" gekommen war - war 
ich nicht der Entwickler aber dann doch mit der Aufarbeitung der 
Problematik mit betraut. Seitdem kommt mir in kein Design mehr Tantal

OT: Das Thema Tantal wurde sogar in einem Tatort aufgegriffen. Da hieß 
das dann politisch korrekt "Coltan".

rgds

von 6A66 (Gast)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> Mal mal sehen, ob die Kupfergewinnung, allen voran in Chile, sooo viele
> besser ist. Was da an Schlacke übrig bleibt, ist keine Muttererde. OK,
> Chile finanziert damit seinen Staatshaushalt und keinen Bürgerkrieg,
> aber schön ist auch was anderes.

OT:
Yep, und über die Goldgewinnung und den Abbau fün Edelsteinen wollen wir 
in manchen Ländern am besten auch nicht reden. Müsste ich dann auch auf 
die Ni-Au Schicht auf den Leiterplatten verzichten.

rgds

von Old P. (Gast)


Lesenswert?

Hmmm,
ich habe in den letzten Wochen mehrere alte Flukes restauriert. 
Zumindest in den größeren Monstern sind hunderte Tantals (Tropfenform) 
verbaut. Noch sind die drin, ich hatte aber überlegt sie zu ersetzen. 
Die meisten zum Abblocken diverser Spannungen, da sollten doch auch 
Al-Elkos gehen. Die gab es damals ja auch, warum hat mann auf teurere 
Tantals gesetzt?

Old-Papa

von Paul B. (paul_baumann)


Lesenswert?

In manchen Ländern werden intensiv Messingbergwerke betrieben. Darüber
redet außer mir auch niemand....
;-)
MfG Paul

von Harry (Gast)


Lesenswert?

Old Papa schrieb:
> ich habe in den letzten Wochen mehrere alte Flukes restauriert.

Ich denke das "sind" die Spezialfälle in denen man Tantals auch Braucht!

von Ulrich H. (lurchi)


Lesenswert?

Die große Zeit der Tantal Elkos war bevor es Low ESR AL Elkos und MLC im 
µF Bereich gab. Damals hatte man nicht so gute Alternativen und auch 
noch nicht die negativen Erfahrungen.

Ich meide die Dinger auch - dafür hab ich schon zu viele Defekte 
gesehen. Da half manchmal auch kein Widerstand zur Strombegrenzung - da 
ist dann statt des Tantal Elkos der Widerstand verkohlt.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Eine Weile wurden Niob-Kondensatoren als Tantal-Alternative angeboten - 
was ist aus denen geworden?

Wir haben auch noch ein >10 Jahre altes Design mit vielen Tantals an den 
Spannungsreglern. Beim ersten Einschalten knallt meistens einer davon 
und verbrennt mit einer kleinen Flamme.
Wenn das überstanden ist, passiert es nur noch selten. Anscheinend fehlt 
ein Formier-Vorgang, wie er für die Restaurierung alter Röhrengeräte 
empfohlen wird, also langsames Hochfahren um den Elko "an Spannung zu 
gewöhnen".

: Bearbeitet durch User
von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


Lesenswert?

Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> Beim ersten Einschalten knallt meistens einer davon
> und verbrennt mit einer kleinen Flamme.

Genau, das ist dann der Burn In Test ;-)

von Old P. (Gast)


Lesenswert?

Knut Ballhause schrieb:
>
> Genau, das ist dann der Burn In Test ;-)

Burn-Out... ;-)

Old-Papa

von Rainer U. (r-u)


Lesenswert?

Knut Ballhause schrieb:
> Wenn die Tantals auf der Platine sitzen und der Akku angesteckt wird,
> hast Du eine Zeitbombe gebaut. Der Stromstoß aus dem Akku in den
> entladenen Tantal kann zur Feuerfalle werden. Es gibt einige
> Spezialtantals (Polymer), die dieses Verhalten nicht haben und trotzdem
> extrem niederohmig sind. Vielleicht solltest Du soetwas in Dein Flugzeug
> bauen. Oder aber eine Latte von X7R-Kondensatoren (bspw. 10x 22µF/16V),
> wenn dafür Platz ist.

Also genau genommen ist es ein bedrahteter, großer Tantal (220uF) als 
"Perle" mit 2 Beinen. Aber ich habe ja gerade gestaunt, WIE klein die 
X7R/X5R geworden sind. Da werde ich mal einen Umbau in Betracht ziehen.

: Bearbeitet durch User
von Andreas D. (rackandboneman)


Lesenswert?

Finde es ja immer interessant wieviel man gerade die klassischen 
Tropfen-Tantals in den 80ern auf PC-Steckkarten verbaut hat, und das 
wahrscheinlich oft genug quer über die sehr niederohmige 5V-Schiene... 
ohne dass das Zeug den Leuten dauernd um die Hörner geflogen ist... 
wusste man damals was man tat oder hatte man einfach viel Glück?

von René (Gast)


Lesenswert?

Vielleicht waren sie qualitativ auch nur schlechter und hatten nen hohen 
ESR der den Strom begrenzt hat

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


Lesenswert?

René schrieb:
> Vielleicht waren sie qualitativ auch nur schlechter und hatten nen hohen
> ESR der den Strom begrenzt hat

So sieht´s aus.

von Detlef _. (detlef_a)


Lesenswert?

<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
OT: Das Thema Tantal wurde sogar in einem Tatort aufgegriffen. Da hieß
das dann politisch korrekt "Coltan".
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

'Coltan' ist das Erz, das Tantal enthält, das hat mit 'politisch 
korrekt' nix zum Tun. http://de.wikipedia.org/wiki/Coltan. Dort auch 
infos zu den Abbaubedingungen in Zentralafrika.

Cheers
Detlef

von Rainer U. (r-u)


Lesenswert?

Ich frage mich gerade, ob es überhaupt sinnvoll ist, über einen Lipo mit 
600mAh und 20C/40C so eine "kleinen" Kapazität zu löten.. Hab das auch 
eher aus "Angst" gemacht. Die Motoren ziehen im Extremfall zusammen 
kurzzeitig 12A, und ich will damit einen brown-out auf dem 
Controller-Board vermeiden (wird vom gleichen Lipo gespeist, über einen 
voltage booster). Gerade jetzt wenn es so kalt ist, bringen die Lipos 
draußen nur knapp dei Hälfte..

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


Lesenswert?

Rainer Unsinn schrieb:
> und ich will damit einen brown-out auf dem
> Controller-Board vermeiden

Da hilft es eigentlich nur, eine getrennte Spannungsversorgung auf dem 
Board zu realisieren, die Controller und Peripherie am Leben hält, wenn 
die Motoren die Spannung kurz in den Keller ziehen. Wird jetzt aber 
Off-Topic.

von Ulrich H. (lurchi)


Lesenswert?

Ein Kondensator parallel macht vor allem Sinn, wenn er deutlich dichter 
an der kritischen Stelle ist. Das ist dann vor allem was gegen 
Funkstörungen und kurze Überschwinger / Einbrüche auf der Spannung. 
Direkt am Akku macht der Kondensator wenig Sinn, aber direkt am 
Fahrtenregler schon.

von Rainer U. (r-u)


Lesenswert?

Knut Ballhause schrieb:

> Da hilft es eigentlich nur, eine getrennte Spannungsversorgung auf dem
> Board zu realisieren, die Controller und Peripherie am Leben hält, wenn
> die Motoren die Spannung kurz in den Keller ziehen. Wird jetzt aber
> Off-Topic.

Ja, würde ich gerne so machen, aber ich hab keinen Schaltplan und 
offtopic ist es auch, deshalb mach ich mal nen eigenen Thread auf dafür.

von mse2 (Gast)


Lesenswert?

Paul Baumann schrieb:
> In manchen Ländern werden intensiv Messingbergwerke betrieben.
> Darüber
> redet außer mir auch niemand....
> ;-)
> MfG Paul

...genau. Und daneben steht meist eine Gummischmiede...

von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

mse2 schrieb:
> Paul Baumann schrieb:
>> In manchen Ländern werden intensiv Messingbergwerke betrieben.
>> Darüber
>> redet außer mir auch niemand....
>> ;-)
>> MfG Paul
>
> ...genau. Und daneben steht meist eine Gummischmiede...

Das heißt "Pariser" du Lümmel...

Aber Messingbergwerk ist schon der Knaller

: Bearbeitet durch User
von Old P. (Gast)


Lesenswert?

Cyblord ---- schrieb:
> Aber Messingbergwerk ist schon der Knaller

... und ist genauso alt wie "Ambossfett", "Getriebesand".... ;-)

von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

Old Papa schrieb:
> Cyblord ---- schrieb:
>> Aber Messingbergwerk ist schon der Knaller
>
> ... und ist genauso alt wie "Ambossfett", "Getriebesand".... ;-)

War mir nicht bekannt. Die beiden anderen kenn ich hingegen :-)

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


Lesenswert?

OT Leute!

von michi099 (Gast)


Lesenswert?

Wie problematisch ist eigentlich die Schwingneigung beim Abblocken, im 
Vergleich Tantal, MLCC?
Ist es hier gängige Praxis bei Verwendung von MLCCs einen 
Serienwiderstand mitzuverbauen oder treten da kaum Probleme auf?

Mfg
Michael

von Old P. (Gast)


Lesenswert?

michi099 schrieb:
> Ist es hier gängige Praxis bei Verwendung von MLCCs einen
> Serienwiderstand mitzuverbauen oder treten da kaum Probleme auf?
> Mfg
> Michael
 Wie sinnvoll ist es nach LOW-ESR zu rufen und dann Serienwiderstände zu 
verbauen? Oder versteh ich was falsch?

Old-Papa

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


Lesenswert?

Keramik schwingt "besser". Gegen hochfrequentes Schwingen empfiehlt sich 
das oben erwähnte Multilayer-Design mit durchgehenden Versorgungslagen. 
Das kommt aber auf das Projekt und die Anforderungen an.

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

Old Papa schrieb:
>  Wie sinnvoll ist es nach LOW-ESR zu rufen und dann Serienwiderstände zu
> verbauen? Oder versteh ich was falsch?

Einen Vorteil hat das schon: Man kennt den ESR einigermassen. Bei 
Standard-Elkos ist das nicht unbedingt gegeben.

von Andreas D. (rackandboneman)


Lesenswert?

"Anscheinend fehlt ein Formier-Vorgang"

Der wohl in manchen Datenblättern konkret empfohlen wird!

"...Coltan-Problematik..."

Kommt auch immer ein bisschen drauf an wie langlebig das Produkt sein 
soll.

von Joachim B. (jar)


Lesenswert?

Jörg Esser schrieb:
> Ich bin in den letzen 10 Jahren auch keinem mehr auf Platinen begegnet.

wieder entdeckt auf dem Raspberry PI B, ich wunderte mich auch, als 
Puffer C für die USB Ports und doch zu schwach, ein starker USB 
Verbraucher wlan o.ä. lässt den PI trotzdem abschmieren.

von Mani W. (e-doc)


Lesenswert?

Etwas noch zu Tantals.

Wenn sie sich verabschieden, dann meist mit einer kleinen Stichflamme
und entsprechender Wärmestrahlung.
Das kann unter schlechten Bedingungen zu Bränden führen...


Mani

von WehOhWeh (Gast)


Lesenswert?

Was man bei MLCC (Kerkos) nicht vergessen sollte:
Speziell die Typen mit mehr µF haben die unangehme Eigenschaft, bei 
DC-Belastung viel Kapazität zu verlieren.
Das geht bis hin dazu, dass nur noch 20% bei Nennspannung vorhanden 
sind. Da ist der tolle 10µ 10V bei 5V plötzlich nur noch 4µ wert und das 
Schaltnetzteil schwingt.

Das ist blöd, weil dadurch jeder von diesen Teilen genau geprüft werden 
muss und sie unterinander nicht austauschbar sind. Die Hersteller gehen 
mit diesen Informationen auch nicht gerade hausieren. Man kann es aber 
nachlesen - zumindest bei Kemet, AVX und Murata.

Tantals dagegen haben das Problem nicht. Das Verhältnis Größe zu 
Kapazität ist auch besser als bei MLCC. Der ESR ist oft ist besser als 
bei Elkos.
Tantal sind auch mechanisch nicht solche Mimosen wie große Kerko 
Bauformen die man für große Kapazitäten braucht (ich nehm nie, nie 
wieder 1812er Kerkos her...). Die Bauformen sin auch schön flach - im 
Gegensatz zu Elkos.

Bleiben halt die üblichen Probleme damit:
- Eine etwas blutige Geschichte (Coltan...)
- ESR ist schlechter als Kerkos
- Teurer als Elkos
- FIT-Wert höher als Kerkos (immerhin besser als Elkos)

Summa sumarum nehm ich die Tantal dann, wenn ein Kerko zu groß wäre und 
ein Elko einen zu großen ESR hat. Beispiel: Bei einem USB-Hub der 150µ 
am Host. Oder wenn es vom Platz her nicht ander geht.
Sonst schaue ich, dass ich mit MLCC und Elkos auskomme.

von Fpgakuechle K. (Gast)


Lesenswert?

Moin,moin

Folgendes Dokument beschreibt umfangreich und denoch kompakt die 
Unterschiede beim Einsatz von Tantal gegenüber Keramik:

http://www.kemet.com/Lists/TechnicalArticles/Attachments/93/2008-11%20Update%20-%20Ceramic%20versus%20Tantalum.pdf

Hauptnachteile (Tabelle 4 auf Seite 6):
-gepolt
-entzündlich
-RC-Leiter (?)
-Temperaturabhängige Betriebseigenschaften

Auch die angesprochene Probleme beim bleifrei Löten werden erklärt (S.6 
ertser Abschnitt) und dabei die Lötdauer als Problem ausgemacht.

Die Entzündbarkeit macht diese Bauteile eigentlich zum NoGo, laut 
Dokument hat man bspw. durch den Ersatz des MnO2 durch leitfähiges 
Polymer an der Kathode die Entzündbarkeit besser im Griff (S.4 erste 
beide Abschnitte).

MfG,

von Dirk K. (dekoepi)


Lesenswert?

Ich denke, man sollte vielleicht berücksichtigen, welche Lasten man 
bedienen muss und wie man den Tantal dimensioniert.

Ich habe einem Step-Up von 1,5V nach 5V das Fiepen abgewöhnt, indem ich 
die original verlöteten MLCC durch 10µF Tantals ersetzt habe. Ausgelegt 
ist das Board für etwa 600mA.
Da ich einen Bericht im Netz gefunden hatte, der die Problematik etwas 
präziser erläutert hatte, habe ich aber gar nicht erst 6,3V-Tantals (in 
dem Bericht war genau so einer abgeraucht) - sondern mindestens 10, die 
anderen 16V Nennspannung.

Ich fühle mich dadurch nun nicht unbedingt suizidal.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite

>Keramik schwingt "besser". Gegen hochfrequentes Schwingen empfiehlt sich
>das oben erwähnte Multilayer-Design mit durchgehenden Versorgungslagen.
>Das kommt aber auf das Projekt und die Anforderungen an.

Ja. Ich hab hier ein Board mit 16 LED-Ausgängen und einem TLC5940. Die 
LEDs werden mit bis zu 100ma/Kanal und 1-8kHz PWM getaktet. Dachte ich 
mir, pack mal pro 2 LEDs einen 10uF Kondensator dran, 10V Typ in 1206. 
Ha, schöner MIST! Die Dinger pfeifen! Der Mikrophonieeffekt läßt grüßen! 
Also raus den Murks und dicker Elkos rein, außerdem hab ich den Filter 
jetzt mal simuliert. Mit 8x 330uF sieht das deutlich besser aus.

von Dirk K. (dekoepi)


Lesenswert?

Oh, interessant, das war mir neu. Ich habe paar unterschiedliche AVX TAJ 
hier. Leider weiß ich nicht, von wann das Dokument ist - aber die haben 
bei AVX inzwischen wohl Sicherungen eingebaut.
http://www.avx.com/docs/techinfo/analtant.pdf

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Ein anderes Thema sind Keramikkondensatoren mit sehr geringem ESR am 
Eingang von Schaltreglern. Die verursachen ein so großes Überschwingen, 
dass die max. zulässige Eingangsspannung des Schaltregler-IC 
überschritten werden kann. Einfach Austauschen gegen die Tantals könnte 
so Probleme machen.

von F. F. (foldi)


Lesenswert?

Jörg Esser schrieb:
> Ich bin in den letzen 10 Jahren auch keinem mehr auf Platinen begegnet.

Also ich mache ja erst seit drei Jahren hobbymäßig mit Elektronik, aber 
mir sind schon einige Platinen mit Tantal begegnet.

von F. F. (foldi)


Lesenswert?

Old Papa schrieb:
> Hmmm,
> ich habe in den letzten Wochen mehrere alte Flukes restauriert.
> Zumindest in den größeren Monstern sind hunderte Tantals (Tropfenform)
> verbaut. Noch sind die drin, ich hatte aber überlegt sie zu ersetzen.
> Die meisten zum Abblocken diverser Spannungen, da sollten doch auch
> Al-Elkos gehen. Die gab es damals ja auch, warum hat mann auf teurere
> Tantals gesetzt?
>
> Old-Papa

Eben!

Dann möchte ich doch mal die erfahrenen Kollegen hier fragen: Wie viele 
Tantals sind denn euch schon abgebrannt und aus welchem Anlass?

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Tantals (die braunen Tropfen) sind oft in älteren Geräten abgebrannt, 
die lange Zeit nicht benutzt wurden und immer nur beim 
Einschaltstromstoß.

von F. F. (foldi)


Lesenswert?

Also ich habe extra Tantals gekauft, weil die für die elektronischen 
Gehörschutze eben gut passen.
Wenn die Ohren warm werden, dann muss man den Gehörschutz halt in die 
Ecke werfen.

von Gerd E. (robberknight)


Lesenswert?

F. Fo schrieb:
> Also ich habe extra Tantals gekauft, weil die für die elektronischen
> Gehörschutze eben gut passen.

Ist auch gut gegen kalte Ohren im Winter geeignet, musst nur genug 
Tantals einbauen: je nach Außentemperatur z.B. einmal die Minute einen 
zünden ;)

von Icke ®. (49636b65)


Lesenswert?

Peter Dannegger schrieb:
> Tantals (die braunen Tropfen) sind oft in älteren Geräten abgebrannt,
> die lange Zeit nicht benutzt wurden und immer nur beim
> Einschaltstromstoß.

Oh ja, bei mir diese Woche erst. Da haben sich auf einem 286er Mainboard 
zwei Stück davon mit Feuerwerk verabschiedet. Allerdings nicht sofort, 
sondern erst nach ein paar Minuten.

von smashIt (Gast)


Lesenswert?

da heng ich mich doch gleich mal mit einer frage an :D

in datenblättern tauchen die dinger ja immer noch als empfohlene 
beschaltung auf (z.b. 10 uF bei den pics)
aber was nimmt man da jetzt stattdessen?
vorallem wenn man auch am steckbrett damit arbeiten will

mir schwahnt irgendwie dass ich mir ein paar MLCCs selber bedrahten 
muss...

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

smashIt schrieb:
> in datenblättern tauchen die dinger ja immer noch als empfohlene
> beschaltung auf

Datenblätter sind immer gerne etwas behäbig. Da kann man kaum erwarten, 
daß sie schnell auf aktuelle Bauteile geändert werden, wenn es nicht 
unbedingt notwendig ist.

von Holger (Gast)


Lesenswert?

smashIt schrieb:
> in datenblättern tauchen die dinger ja immer noch als empfohlene
> beschaltung auf (z.b. 10 uF bei den pics)
> aber was nimmt man da jetzt stattdessen?
> vorallem wenn man auch am steckbrett damit arbeiten will

Als Erstes, übe Rechtschreibung. Als Nächstes nimmst Du einfach einen 
10uF Tantal mit ausreichender Spannungsfestigkeit und alles wird 
funktionieren. Oder einen 10uF Elko. Bei PICs im TQFP-Gehäuse sitzen die 
Kondensatoren eh auf der Adapterplatine.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Lesenswert?

smashIt schrieb:
> da heng ich mich doch gleich mal mit einer frage an :D
>
> in datenblättern tauchen die dinger ja immer noch als empfohlene
> beschaltung auf (z.b. 10 uF bei den pics)
> aber was nimmt man da jetzt stattdessen?
> vorallem wenn man auch am steckbrett damit arbeiten will
>

Polymer-Elko, z.B. OS-CON.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


Lesenswert?

Im Steckbrett tut es ein popeliger Al-Elko. Alles andere wäre Perlen vor 
die Säue...

von Schaulus Tiger (Gast)


Lesenswert?

F. Fo schrieb:
> Old Papa schrieb:
>> Die meisten zum Abblocken diverser Spannungen, da sollten doch auch
>> Al-Elkos gehen. Die gab es damals ja auch, warum hat mann auf teurere
>> Tantals gesetzt?

Schätzungsweise hat man denen noch weniger vertraut als den Tantals. 
Al-Elkos sind doch deutlich hochohmiger und vor allem trocknen sie aus, 
Tantals sind vom Start weg trocken. Also wenn Lebensdauer eine Rolle 
spielt... Der Ausfallmechanismus von Tantals ist schließlich bekannt und 
beherrschbar.

> Dann möchte ich doch mal die erfahrenen Kollegen hier fragen: Wie viele
> Tantals sind denn euch schon abgebrannt und aus welchem Anlass?

Ein Beispiel: auf einer Baugruppe von ~1985 waren 10 Tantals (1u/35V 
@12V, 4u7/16V @6V), gebaut wurden über die Jahre ~2300 Stück und viele 
davon dürften noch im Dauerbetrieb laufen. Diese und ähnliche Platinen 
sind jedenfalls nicht wegen defekter Tantals aufgefallen.

Apropos Statistik: wie viele Autos sind wegen Kurzschlüssen in 
zerbrochenen Keramik-Cs abgebrannt? Ich schätze mal, mehr als wegen 
kaputten Tantals.

von Gerd E. (robberknight)


Lesenswert?

Schaulus Tiger schrieb:
> Apropos Statistik: wie viele Autos sind wegen Kurzschlüssen in
> zerbrochenen Keramik-Cs abgebrannt? Ich schätze mal, mehr als wegen
> kaputten Tantals.

Wenn die Teile kritisch sind und auch mal herbe Stöße abbekommen, nehme 
ich bei den großen Keramik-C-Bauformen (1206 und größer) 2 in Reihe 
damit ein Kurzschluss in einem davon nicht zum Problem wird.

Ich hab mit automotive nix am Hut, glaube aber mal irgendwo gelesen zu 
haben daß sowas dort auch von den Herstellern gefordert wird.

von Ulrich H. (lurchi)


Lesenswert?

Ein wesentlicher Vorteil von Tantal Elkos gegenüber Low ESR AL Elkos 
ist, das der kleine ESR wert auch bei niedrigen Temperaturen oder mit 
dem Alter erhalten bleibt, und die meist kleinere Bauform (mit der 
nötigen Reserve bei der Spannung relativiert sich der Vorteil aber).

Auf dem Steckbrett kommt es meist nicht geringe Baugröße, den Betrieb 
unter 0°C oder über Jahrzehnte an. Kritische Schaltungen die sehr kleine 
ESR / ESL Werte brauchen passen auch nicht so gut aufs Steckbrett. Da 
kann man also in aller Regel auch low ESR AL - Elkos oder Polymer Elkos 
nehmen.

von F. F. (foldi)


Lesenswert?

Schaulus Tiger schrieb:
> Apropos Statistik: wie viele Autos sind wegen Kurzschlüssen in
> zerbrochenen Keramik-Cs abgebrannt? Ich schätze mal, mehr als wegen
> kaputten Tantals.

Da ist ja mal einer der meine (vorsichtige) Meinung teilt.
Gerade im Automobilbereich sollen die reichlich verbaut worden sein. 
Wenn man bedenkt, dass gerade dort sehr hohe Spannungsspitzen möglich 
sind, müsste das eigentlich sehr verwundern.

Gerade bei extremen Temperaturschwankungen würde ich eher zu Tantal als 
zu Elkos greifen. Wenn es Keramik als echte Alternative gibt, dann würde 
ich auch eher dazu greifen.
Wenn man weiß, dass sie brennen können, dann muss man ja nicht gerade 
ein "leicht entflammbares" Gehäuse drum rum bauen.

von Peter X. (peter_x)


Lesenswert?

Technik, an der Blut klebt
https://www.youtube.com/watch?v=wAUCEy-fz-4

von FelixW (Gast)


Lesenswert?

Die MLCC im Automobilbereich haben beonderen internen Aufbau. Da gehen 
die Elektroden nicht bis ans andere Ende (Brüche immer an den 
Anschlüssen), oder es ist eine Reihenschaltung von 2 Kondensatoren und 
es werden auch spezielle flexible Beschichtungen bei den Anschlüssen 
verwendet.

Fürs Steckbrett: Die 100nF Kerkos gibts bedrahtet. Für alles weitere 
Elko

von Hannes (Gast)


Lesenswert?

Für den automotive Bereich gibt es spezielle Typen, die bei Bruch keinen 
Kurzschluss machen. Von TDK z.B. gibt es solche Typen, die zusätzlich 
auf "bleche" geschweißt werden, damit diese auch Stöße oder 
Piezo-Vibrationen aufnehmen ohne die Lötstellen zu belasten.

von Arno H. (arno_h)


Lesenswert?

Tantal-Elkos waren lange Zeit die einzigen Elkos, die den 
MIL-Temperaturbereich abgedeckt haben. Wenn auch bei sonstiger 
hochwertiger Technik der Temperaturbereich von -55 bis +125°C gefordert 
war, gab es keine Alternative.
Für die Optimisten empfiehlt sich ein Blick auf die zulässige 
Verlustleistung der jeweiligen Gehäuse, siehe z.B. Seite 11 unten im 
Link.
http://www.vishay.com/doc?40002
Ach ja, die missverständlichen +25°C bedeuten nicht die 
Umgebungstemperatur, sondern daß sich die Eigentemperatur um 25K erhöht 
hat.
Inzwischen gibt es aber Gleichwertiges bei anderen Technologien, so daß 
Ta-Elkos nach und nach ersetzt werden können.
Bei Vishay gibt es extra eine bedrahtete Serie mit 3 Pins, um 
Falschpolungen beim Bestücken auszuschließen (299D).

Arno

von Timm T. (Gast)


Lesenswert?

Rainer Unsinn schrieb:
> ich habe einen recht großen Tantal parallel
> zu einem 1S LiPo - aber zu heiß gelötet oder verpolt hab ich ihn
> natürlich nicht -was könnte passieren?

Rauslöten. Alubecher rein.

Rainer Unsinn schrieb:
> ich will damit einen brown-out auf dem
> Controller-Board vermeiden (wird vom gleichen Lipo gespeist, über einen
> voltage booster)

Dann entkopple das Controller-Board über eine Diode und einen eigenen 
Kondensator als Alubecher oder Kerko. Der muss dann nur den Strom des 
Controllers puffern, nicht den Gesamtstrom.

F. Fo schrieb:
> Wie viele
> Tantals sind denn euch schon abgebrannt und aus welchem Anlass?

Tantals noch keine, aber 2 100n X7R im 1206 an 24V (für 63V gerated). 
Die hatten aber beim Einlöten mechanischen Stress und sind 
wahrscheinlich angebrochen gewesen. Haben je ein hübsches Löchlein auf 
der Platine hinterlassen.

von Anon (Gast)


Lesenswert?

MLCC's sind wirklich sehr empfindlich.
Ich setze keine größer als 0805 ein 1206 mir sind schon in einigen 
Designs abgebrannt nach mechanischer beanspruchung.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ F. Fo (foldi)

>Dann möchte ich doch mal die erfahrenen Kollegen hier fragen: Wie viele
>Tantals sind denn euch schon abgebrannt und aus welchem Anlass?

Noch keine. Selbst hin und wieder verpolte Tantals an 5 oder 3,3V sind 
nur heiß geworden!

von F. F. (foldi)


Lesenswert?

Danke Falk, von dir höre ich so was gern.

Ich hatte mir extra einen ganzen Schwung gekauft.
Wenn die jahrelang im Kfz eingesetzt wurden, ohne dabei jede zweite 
Karre abzufacklen, dann kann das meiner Meinung nach nicht so schlimm 
sein.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ F. Fo (foldi)

>Danke Falk, von dir höre ich so was gern.

Gut, aber ich bin als Einzelperson nicht repräsentativ. Ausserdem habe 
ich keine Großserienprodukte entwickelt oder betreut, wo vielleicht 1000 
oder 10.000 Boards mit vielen Tantalkondensatoren drauf gebaut wurden.

>Wenn die jahrelang im Kfz eingesetzt wurden, ohne dabei jede zweite
>Karre abzufacklen, dann kann das meiner Meinung nach nicht so schlimm
>sein.

Sehe ich auch so. Meiner Meinung nach wird die Thematik etwas 
übertrieben. Das Zeug wurde und wird TONNENWEISE verbaut, ohne dass es 
massenhaft abfackelt!

https://de.wikipedia.org/wiki/Tantal#Verwendung

Wenn man den Zahlen glaubt, wurden 2077 ca. 840t Tantal für 
Kondensatoren verarbeitet. Wenn man mal einen durchschnittlichen 
Kondensator ganz grob mit Gehäusegröße C (6x3x2,5mm^3) ansetzt und die 
Dichte von Tantal mit 16,6g/cm^3, kommt man auf ca. 0,7g.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Praxis

Das macht eine Weltjahresproduktion von 1,2 Milliarden Stück. 
Wahrscheinlich ist es eher das Doppelte, weil es auch kleinere 
Kondensatoren gibt. Bei 5000 Stück pro Rolle immerhin 480.000 Rollen!

Und dass MLCC keine kompromisslosen Heilsbringer sind, wurde schon 
mehrfach genannt.

- Stark sinkende Kapazität bei erreichen der Nennspannung, je nach Typ 
bis runter auf 10%!
- Mechanische Empfindlichkeit

: Bearbeitet durch User
von F. F. (foldi)


Lesenswert?

Falk, du hörst aber auch die Stimmen der anderen hier. Ich habe mir so 
was gedacht. Da sagt einer was, das wird durch ein öffentliches 
Geschreibsel unterstützt und die Mehrheit trägt das dann so weiter.

Hier hat in diesem Beitrag keiner von nennenswerten Bränden durch Tantal 
berichtet.
Wenn man um die Gefahr weiß, dann achte man beim Design darauf und vor 
allem kommt da ein entsprechender Flammschutz drum rum.

von Axel R. (Gast)


Lesenswert?

Keramik im Mikrofonweg überträgt durch die Piezokermaischen Effekte jede 
Vibration und andere "komische" Töne 1zu1 in den elektrischen Zweig. 
Hier kann man aber auch gute elkos einsetzen. Hier kommt es mitunter auf 
geringe Restströme an.
Mir ist in einem neuen Design aber auch schon einmal, völlig unerwartet, 
alles "in gelb" also voll mit Tantals ... begegnet.

Axelr.

von F. F. (foldi)


Lesenswert?

Axel R. schrieb:
> Keramik im Mikrofonweg überträgt durch die Piezokermaischen Effekte jede
> Vibration und andere "komische" Töne 1zu1 in den elektrischen Zweig.

Deswegen hatte ich in den elektronischen Gehörschutz auch Tantal 
eingebaut.
Man "hört" den Unterschied.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


Lesenswert?

Axel R. schrieb:
> Keramik im Mikrofonweg überträgt durch die Piezokermaischen Effekte jede
> Vibration und andere "komische" Töne 1zu1 in den elektrischen Zweig.

In Mikrofonwege gehören Folienkondensatoren, wenn es der Platz zulässt.

BTW: Auch ich habe schon mehrere Tantals brennen sehen. Da war von 
Einschaltstromstoß, Überspannung und Ripple-Überlastung alles dabei.

Aber die Entwicklung geht ja weiter und viele Hersteller haben 
inzwischen gute Alternativen zu Tantal-Kondensatoren und da ist für 
jeden Einsatzzweck etwas dabei.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Ich habe die Tantals überall rausgeschmissen.
Gründe dagegen wurden ja ausreichend genannt. Vom deutlich höheren Preis 
wurde noch gar nicht geredet - oder habe ich es überlesen?
Ich habe noch keine Anwendung gehabt, wo ein Ersatz gegen Keramik, Elko 
oder Folie nicht möglich war.
Abgerauchte Tantals habe ich in meinem Leben schon mehr als genug 
gesehen. Mit Glück sind sie einfach nur defekt, meist sind jedoch schon 
deutliche Überhitzungserscheinungen zu sehen. Naja, die Geräte, in denen 
es richtig gebrannt hat, bekommt man eher nicht zu Reparatur zu sehen, 
sondern nur der Brandsachverständige :-)

Ich mach nebenbei den Service für alte Abgastester, die vom Hersteller 
nicht mehr repariert werden (Oldtimer-Bedarf, nur CO, also für aktuelle 
Abgasmessungen eh nicht mehr einsetzbar). 8 gut bestückte 
Analogsteckkarten, es sind zu 99% immer die Tantals an den OPs defekt. 
Und jedesmal ringe ich mit mir, ob ich nun gleich alle austausche oder 
nur die defekten....

von Schaulus Tiger (Gast)


Lesenswert?

F. Fo schrieb:

> Hier hat in diesem Beitrag keiner von nennenswerten Bränden durch Tantal
> berichtet.

Falk Brunner schrieb:

> Meiner Meinung nach wird die Thematik etwas übertrieben.
> Das Zeug wurde und wird TONNENWEISE verbaut, ohne dass es
> massenhaft abfackelt!

Die Aussagen muss man differenzieren. Tantals brennen sehr wohl leicht 
und heftig -- wenn sie überlastet werden. In den meisten Schaltungen 
werden sie aber nicht überlastet und fallen deshalb auch nicht aus. Dazu 
gehört allerdings auch, dass sie deutlich unter der aufgedruckten 
Nennspannung betrieben werden.

Der große Unterschied zu anderen Bauteilen: normale MnO2-Tantals bringen 
ihren eigenen Brandbeschleuniger mit. Dazu kommt noch, dass sie bei 
Überlast einen Kurzschluss produzieren, aber gemeinerweise keinen 
satten, weil, dann könnte ja eine Sicherung auslösen ;) Die Kombination 
aus hoher Verlustleistung und dem Sauerstoff aus dem MnO2 ergibt dann 
das Feuerwerk.

F. Fo schrieb:

> Wenn man um die Gefahr weiß, dann achte man beim Design darauf

wie bei jedem anderen Bauteil auch...

> und vor allem kommt da ein entsprechender Flammschutz drum rum.

wie bei jedem anderen Ba -- ähh, man könnte auch Polymer-Tantals kaufen, 
die brennen so gut oder schlecht wie AVRs und haben allgemein etwas 
bessere Eigenschaften als die klassischen Tantals, z.B. deutlich höhere 
Strombelastbarkeit.

von 6A66 (Gast)


Lesenswert?

F. Fo schrieb:
> Falk, du hörst aber auch die Stimmen der anderen hier. Ich habe mir so
> was gedacht. Da sagt einer was, das wird durch ein öffentliches
> Geschreibsel unterstützt und die Mehrheit trägt das dann so weiter.
>
> Hier hat in diesem Beitrag keiner von nennenswerten Bränden durch Tantal
> berichtet.

Nicht korrekt.
Wir hatten in einem Consumergerät mit >1M Stück bei dem es auf hohe 
Packungsdichte ankam Probleme damit. Ist >10 Jahre her.

rgds

von Dirk K. (dekoepi)


Lesenswert?

Hatten die Tantals (insbesondere SMD ;) ) vor >10 Jahren denn schon 
Sicherungen integriert? Siehe hier: 
Beitrag "Re: Tantals "Heute""

: Bearbeitet durch User
von Holm T. (Gast)


Lesenswert?

Nach Jahrzehnten Reparaturpraxis kann ich auch sagen das ich defekte 
Tantals mehrfach erlebt habe, davon auch welche die spektakuläre 
Verabschiedungen veranstaltet haben.. aber: In Summe ist die Anzahl 
defekter Tantals im Verhältnis zu vorgefundenen Tantals überhaupt eher 
gering.
Defekte Keramik-Cs hatte ich mehr auszuwechseln als defekte Tantals und 
von Alu Elkos reden wir besser nicht.

Das Problem an den Dingern ist halt das sie fast immer mit Kurzschluß 
und Feuerwerk sterben wenn sie an einer Versorgungsrail hängen, während 
Alu Elkos elektrisch einfach nicht mehr da sind. Das macht die Dinger 
halt auffällig. Die Anzahl der Defekte an sich ist aber eher als 
übersichtlich zu bezeichnen.

Just my 2 cent,
Holm

von thomas s (Gast)


Lesenswert?

Wir haben auch mit der Zeit alle Tantals rausdesignt. Die Chance, dass 
Tantals mit falscher Spannungsfestigkeit eingesetzt oder verpolt 
bestückt sind, ist definitiv größer als null.

Der nahezu ausschließliche Einsatz geschalteter Energieversorgungen 
ergibt in Konsequenz einen deutlich höheren Anteil verbauter Keramik- 
und Folien - Kondensatoren. Wobei wir schon lernen mussten, dass größere 
Keramikkondensatoren bruchempfindlich sein können, für mansche Spulen 
gilt das leider auch. Lieber ein paar kleinere Kondensatoren parallel 
als ein Riesending, lautet die bisherige Erkennnis.

---> Es bleibt schwierig. Aber ein gebrochener Kondensator ist weniger 
schlimm als ein abgefackelter.

von thomas s (Gast)


Lesenswert?

-s

von Arno H. (arno_h)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Holm Tiffe schrieb:
...
> Das Problem an den Dingern ist halt das sie fast immer mit Kurzschluß
> und Feuerwerk sterben wenn sie an einer Versorgungsrail hängen, während
> Alu Elkos elektrisch einfach nicht mehr da sind. Das macht die Dinger
> halt auffällig. Die Anzahl der Defekte an sich ist aber eher als
> übersichtlich zu bezeichnen.
...
> Holm

Heißt das nicht im Umkehrschluß, dass öfter der Entwickler seine 
Hausaufgaben nicht gemacht hat und die Tantals dadurch ausserhalb der 
Spezifikation betrieben wurden?
Von Hitachi gibt es dazu ein umfangreiches Dokument, siehe Anhang.

Arno

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Die von Hitachi genannten 30 Prozent unter der nominellen 
Maximalspannung oder besser 50%, sind bei mir nicht eingehalten. Es sind 
gelbe SMD-Typen Größe D oder X (AVX oder Kemet?) 100µ 16V an ca. 13V die 
gern abfackeln.

Alu-Elkos auf PC-Platinen, das dürften low-ESR-Typen sein, lupfen gern 
nach einigen Jahren den Deckel, aber da brennt nichts ab.

von Dirk K. (dekoepi)


Lesenswert?

Bei 13V (+ Schwankungn durch Ripple, schräg einfallenden Erdstrahlen, 
Osmose oder was auch immer) mit 16V-Tantal puffern - wer würde auf diese 
Idee kommen? Das ist ein fehlerhaftes Design. Zumindest meiner Meinung 
nach. Dass man bei Tantal einen ordentlichen Puffer braucht, ist doch 
nicht neu, sondern eine schon viele Jahre alte Erkenntnis?

von mampf (Gast)


Lesenswert?

Ah interessant ...

"Tantal-Elektrolytkondensatoren mit festem Elektrolyten sind empfindlich 
gegenüber niederohmigen Ein- bzw. Ausschaltvorgängen. Fehlstellen, 
winzigste mechanische Beschädigungen oder Verunreinigungen im 
Dielektrikum erwärmen sich bei sehr schnellen Änderungen des 
elektrischen Feldes und verändern die Struktur des Dielektrikums. Aus 
einer amorphen wird eine kristalline Struktur, das kann unter Umständen 
zum Kurzschluss führen. Aus diesem Grund war es früher Vorschrift, 
Tantal-Elektrolytkondensatoren mit einem Vorschaltwiderstand von drei 
Ohm pro Volt zu betreiben." (wikipedia)

von mampf (Gast)


Lesenswert?

äh ... sind nicht nahezu alle smd-kondensatoren tantals?

von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

mampf schrieb:
> äh ... sind nicht nahezu alle smd-kondensatoren tantals?

Nein, heute sind das meist Kerkos (Keramik).

von Deneriel (Gast)


Lesenswert?

@crazyhorse:
Just mit dem Fehler haben wir für unsere Garage auch einen Abgastester 
erworben. Nach Analyse der Schaltung wurde dann klar dass es sich um ein 
symmetrisches Netzteil +-15V handelte, die Negative Schiene dümpelte 
aber bei -0,irgendwas V rum. Ursächlich waren auch dort Tantalperlen die 
durchlegiert waren und einen Kurzschluss verursacht hatten. Da sie 
überall als Abblockkondensatoren an den OpAmps verbaut wurden und 
teilweise einfach als Stütze bei langen Leiterbahnen war es gar kein 
Problem die gegen Kerkos und Elkos zu ersetzen. Läuft einwandfrei und 
die Werte passen auch ;-)

Das zweite Projekt bei dem Tantal Ärger gemacht hat war ein Lima-SDR 
AFU-Transceiverbausatz. Das Design ist erst wenige Jahre alt, aber auch 
hier sind Tantals vorgesehen und nach Baubuch auch recht knapp 
dimensioniert. Irgendwann ist einer davon niederohmig geworden, das 
äußerte sich zuerst durch ein Fiepen aus der Stromversorgung und dann 
kam der Magic Smoke raus.
Auch hier weiß ich jetzt, dass die Schaltung mit Kerkos und Elkos als 
Stütze und zum Abblocken ihre Funktion zur Zufriedenheit erfüllt.


Tantal? Nach Möglichkeit dann mal eher nich so...

von Grüble (Gast)


Lesenswert?

"6. Long-term Stock
Before using capacitors that have been stored for more than 2 years, 
please contact Hitachi AIC"

Also keine Elektronik auf Halde produzieren und nach ein paar Jahren 
einsetzen wollen...

von Holm T. (Gast)


Lesenswert?

Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
[..]
>
> Alu-Elkos auf PC-Platinen, das dürften low-ESR-Typen sein, lupfen gern
> nach einigen Jahren den Deckel, aber da brennt nichts ab.

..das kannst Du so nicht sagen. Ich habe schon oft Schaltnetzteile bzw. 
Wandler repariert bei denen dann doch der magische Qualm gekommen war 
weil der Rest der Schaltung nicht damit klar kam das Alu-Elkos taub 
wurden.
Der Qualm kommt halt nur von woanders..

Ich baue jedenfalls oft Tantals wieder ein wenn sie ursprünglich auch 
drin waren, beispielsweise in TEK Meßtechnik, weil ich mir denke das die 
Rednecks sich dabei was gedacht haben.

Gruß,

Holm

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Lesenswert?

Was wohl nocb nicht so recht hier geschrieben wurde: Es kommt öfters 
vor, daß Tantals noch vor dem ersten Einschalten recht satte 
Kurzschlüsse bilden. Klar, das kann man auf zu viel Srom beim ersten 
Einschalten schieben. So genau hatte ich das damals nicht untersucht 
(Ich war im Testfeld). Vermutlich war aber der Bestücker/Wellenlöter das 
Problem.

Damals (20+ Jahre) waren Tantals die bessere Elektronik gegenüber 
Al-Elkos. Geräte hat man mit Tantals deutlich höherwertiger eingestuft. 
Tantals waren auch deutlich teurer, dafür kleiner und flacher und auch 
bei -20°C benutzbar.



Naja, Geschichte. Die Jungs in Afrika werden vermutlich bald nichts mehr 
zu beißen haben. Wie hoch war denn der Prozentsatz den zweifelhafte 
Umstände in Afrika förderten? Gibts da noch andere Minen in anderen 
Regionen?

von Andreas D. (rackandboneman)


Lesenswert?

Angeblich soll es auch helfen die Nominalspannung weit, weit 
überzudimensionieren, also 35V-Typen bei 12V, 16V-Typen bei 5V usw zu 
nehmen... zumindest beim Einzelnachbau irgendwelcher alten Schaltungen 
kann man das ja tun...

von Soul E. (Gast)


Lesenswert?

Wenn ich mir alte Mainboards ansehe, dann ist genau das früher gemacht 
worden. Die gelben Tropfen haben 16V Spannungsfestigkeit an der 
5V-Schiene, und 25-35V an +/-12V

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Warum werden dann falsche Spannungswerte draufgedruckt? Ich meine, wenn 
man eh nur die Hälfte nutzen kann/soll - was soll der Quatsch? 
Überdimensioniert habe ich auch immer, aber sicher nicht immer das 
Doppelte...

von Schaulus Tiger (Gast)


Lesenswert?

Andy D. schrieb:

> Angeblich soll es auch helfen die Nominalspannung weit, weit
> überzudimensionieren, also 35V-Typen bei 12V, 16V-Typen bei 5V usw zu
> nehmen...

nicht nur "angeblich". Kemet hat ein schönes Diagramm zur Lebensdauer 
abhängig von Spannung und Temperatur:
http://www.kemet.com/Lists/ProductCatalog/Attachments/12/F3100_TaLdPerChar.pdf

> zumindest beim Einzelnachbau irgendwelcher alten Schaltungen
> kann man das ja tun...

und warum nicht bei Neuentwicklungen?


H.Joachim Seifert schrieb:

> Warum werden dann falsche Spannungswerte draufgedruckt? Ich meine,
> wenn man eh nur die Hälfte nutzen kann/soll

nun ja, es kommt drauf an; kuckst du hier:
http://www.avx.com/docs/techinfo/voltaged.pdf


Die beiden Links habe ich hier geklaut:
http://electronics.stackexchange.com/questions/99320/are-tantalum-capacitors-safe-for-use-in-new-designs

Noch viel mehr für lange Winterabende:
http://www.kemet.com/TechnicalArticlePage

von Andreas D. (rackandboneman)


Lesenswert?

Wenn man die Nominalspannung als Nominalzündspannung liest passt es in 
etwa :)

von Gerald B. (gerald_b)


Lesenswert?

Wißt ihr denn, woraus die Keramiken vom MLCCs bestehen? Da sind 
Tantalate und Niobate drin. Also Salze, die Tantal und Niob enthalten. 
Nicht so viel, wie in einem Tanatalelko, aber bei massivem Einsatz 
kommen halt auch nennenswerte Mengen zusammen.

Ich habe vor 20 Jahren bewußt einen Tantalelko eingesetzt, weil es 
damals keine Alternative gab.
In meinem Renault 19 fiel nach 3 Jahren die Analogquarzuhr aus. Als es 
Herbst wurde, ging sie erst nach dem Mond und dann garnicht mehr. Also 
habe ich das Ding aufgemacht und reingeguckt. Aus den 12V wurde mittels 
Z-Diode die Spannung für den Schrittmotor gewonnen. Um den Stromimpuls 
des Schrittmotors abzupuffern war da ein 85°C Wald und Wiesenelko. Der 
wurde bei sommerlichen Temperaturen halt taub (wen wundert es) und wie's 
kühl wurde, schrumpfte die verfügbare Kapazität weiter. Der, der das 
entwickelt hat, sollte gesteinigt werden.
Ich habe einen Tantaltropfen und einen kleinen KerKo parallel eingebaut 
und die Uhr lief wieder und tat es, bis ich die Karre abgestoßen habe. 
Renault wollte für eine neue Uhr (ebenfalls mit Sollbruchstelle) fast 
den Gegenwert eines Chronometers kassieren :-)

von Soul E. (Gast)


Lesenswert?

H.Joachim Seifert schrieb:

> Warum werden dann falsche Spannungswerte draufgedruckt? Ich meine, wenn
> man eh nur die Hälfte nutzen kann/soll - was soll der Quatsch?

Sieh das "16V" als Spannungskategorie, nicht als SI-Einheit. Das heisst 
halt "verwendbar bis ca 6 Volt".

Auf Deiner Armbanduhr steht auch "water proof 50M", was bedeutet, dass 
man sie beim Geschirrspülen anlassen darf.

von Andreas D. (rackandboneman)


Lesenswert?

Meter Wassersäule halt :)

von Soul E. (Gast)


Lesenswert?

aber neben, nicht über...

von mampf (Gast)


Lesenswert?

Cyblord ---- schrieb:
> mampf schrieb:
>> äh ... sind nicht nahezu alle smd-kondensatoren tantals?
>
> Nein, heute sind das meist Kerkos (Keramik).

Ich würde mal behaupten, ab 1uF aufwärts sind die allerwenigsten Kerkos 
...

von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

mampf schrieb:
> Cyblord ---- schrieb:
>> mampf schrieb:
>>> äh ... sind nicht nahezu alle smd-kondensatoren tantals?
>>
>> Nein, heute sind das meist Kerkos (Keramik).
>
> Ich würde mal behaupten, ab 1uF aufwärts sind die allerwenigsten Kerkos
> ...

Sondern?

von Jan B. (berge)


Lesenswert?

Was ist eigentlich mit Polymer-Kondensatoren? Sind die ein passender 
Ersatz?

von Student (Gast)


Lesenswert?

Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> Ein anderes Thema sind Keramikkondensatoren mit sehr geringem ESR
> am Eingang von Schaltreglern. Die verursachen ein so großes
> Überschwingen, dass die max. zulässige Eingangsspannung des
> Schaltregler-IC überschritten werden kann. Einfach Austauschen gegen die
> Tantals könnte so Probleme machen.

Jap, steht hier ganz verständlich drin: 
http://cds.linear.com/docs/en/application-note/an88f.pdf

von Andreas D. (rackandboneman)


Lesenswert?

10uF und 100uF Kerkos sind schon lange üblich - wenn man davon ein paar 
für Bastelprojekte braucht kann man die gut aus alten 
Slot-1-Prozessormodulen ernten :)

von Gerald B. (gerald_b)


Lesenswert?

Andy D. schrieb:
> 10uF und 100uF Kerkos sind schon lange üblich - wenn man davon ein paar
> für Bastelprojekte braucht kann man die gut aus alten
> Slot-1-Prozessormodulen ernten :)

Viele Prozzis haben auch auf der Unterseite KerKos drauf

von lrep (Gast)


Lesenswert?

H.Joachim Seifert schrieb:
> Warum werden dann falsche Spannungswerte draufgedruckt? Ich meine, wenn
> man eh nur die Hälfte nutzen kann/soll - was soll der Quatsch?

Ist kein Quatsch, aber Spannung ist eben nicht das Einzige, was ein Elko 
auszuhalten hat.
Bei Kondensatoren mit höherer Nennspannung ist das Dieelektrikum dicker, 
und zum Ausgleich muss dann die Fläche der Elektroden steigen um die 
gleiche Kapazität zu erhalten.
Wegen der größeren Fläche sinkt der Widerstand des Elektrolyten, der in 
der Hauptsache für den ESR verantwortlich ist.
Als Ergebnis haben Kondensatoren mit höherer Nennspannung zwar eine 
größere Baugröße, aber bessere ESR-Werte und es sind größere 
Wechselströme zulässig, bzw. sie erwärmen sich weniger.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.